ФИПИ тапсырмаларының шешімдері ОГЭ по физикаға: «Термодинамика негіздері» — жауаптарымен

Остывание чайника и излучение

Горячий чайник какого цвета — чёрного или белого — при прочих равных условиях остывает быстрее и почему?

1. 1
   При прочих равных условиях теплопроводность материала чайников не определяется их цветом, поэтому варианты 1 и 3 неверны.
2. 2
   Чёрные поверхности лучше излучают тепловую энергию, чем белые. Поэтому чёрный чайник теряет энергию быстрее и остывает быстрее.

Нагревание воды на солнце

Возьмём два одинаковых стеклянных кувшина (1 и 2, см. рисунок), наполним их одинаковым количеством воды комнатной температуры. Второй кувшин накроем куском чёрной ткани. Поставим кувшины на солнце и…

1. 1
   Солнечное излучение передаёт энергию кувшинам и воде.
2. 2
   Чёрная ткань поглощает большую часть падающего на неё света, поэтому сильнее нагревается.

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Цвет одежды летом

Какого цвета одежду для большего физиологического комфорта рекомендуется носить жарким летом?

1. 1
   Солнечное излучение передаёт телу энергию и может вызвать его нагревание.
2. 2
   Белые и светлые поверхности отражают большую часть солнечных лучей, поэтому поглощают меньше энергии и нагреваются слабее.

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Нагрев метеорного тела

При прохождении через земную атмосферу метеорное тело нагревается. Какой способ изменения внутренней энергии проявляется в этом случае?

1. 1
   При движении метеорного тела через атмосферу оно взаимодействует с воздухом: воздух сжимается и возникает трение.
2. 2
   Механическая работа при этом приводит к увеличению внутренней энергии метеорного тела, поэтому оно нагревается.$$\Delta U = A$$

Нагревание стальной ложки

Стальная ложка, опущенная в горячий чай, быстро нагревается. Какой способ теплопередачи преимущественно объясняет изменение внутренней энергии ложки в этом случае?

1. 1
   Чай имеет более высокую температуру, чем ложка, поэтому внутренняя энергия ложки увеличивается при получении теплоты.
2. 2
   Сталь — твёрдое тело, и передача теплоты по ложке происходит преимущественно за счёт теплопроводности.

Безопасная кружка для чая

Из какой кружки — металлической или керамической — безопаснее пить одинаково горячий чай, чтобы не обжечь губы? Обе кружки были предварительно прогреты.

1. 1
   Опасность ожога определяется скоростью передачи тепла от стенок кружки к губам.
2. 2
   Металлы обладают значительно большей теплопроводностью, чем керамика, поэтому металлическая кружка быстрее передаёт тепло.

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Нагревание космического корабля

При торможении в земной атмосфере космический корабль нагревается. Какой способ изменения внутренней энергии объясняет в этом случае нагревание корабля?

1. 1
   При движении корабля в атмосфере действуют силы сопротивления, направленные против движения.
2. 2
   При торможении работа сил сопротивления приводит к превращению механической энергии во внутреннюю энергию корабля, поэтому его температура повышается.$$A \rightarrow \Delta U$$

Теплопередача в термосе

В термосе для хранения горячих или холодных жидкостей внутренние стенки колбы покрывают блестящим металлическим слоем. Для чего это делают?

1. 1
   Блестящий металлический слой отражает тепловое излучение и поэтому уменьшает передачу энергии излучением.
2. 2
   Следовательно, он помогает сохранять температуру жидкости в термосе.

Остывание чая в чайнике

В тёплом помещении в два одинаковых чайника налили одинаковый объём горячего чая. Один из чайников накрыли чехлом («грелкой для чайников»), изготовленным из плотной хлопчатобумажной ткани (см…

1. 1
   Горячий чай передаёт теплоту окружающей среде, поэтому со временем остывает.
2. 2
   Плотная хлопчатобумажная ткань чехла затрудняет передачу теплоты от чайника в окружающую среду.

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Теплопередача в воде

Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова из приведённого списка. Между слоями жидкости и газа процесс (А) __________ может осуществляться за счёт конвекции и теплопроводности. Рассмотрим…

1. 1
   В первом пропуске говорится о процессе передачи энергии между слоями жидкости и газа. Это теплопередача.
2. 2
   При нагревании вода расширяется, поэтому тёплые слои имеют меньшую плотность, чем холодные.

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Превращение энергии при ударе

Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова из приведённого списка. Свинцовый шар подняли на некоторую высоту над свинцовой плитой и отпустили (рис. а). После того как шар ударился о…

1. 1
   При ударе шар останавливается и деформируются шар и плита. Механическая энергия превращается во внутреннюю энергию тел.$$E_{\text{мех}} \rightarrow U$$
2. 2
   При деформации изменяется взаимное расположение частиц, поэтому изменяется потенциальная энергия их взаимодействия.

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Энергия при падении шара

Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова из приведённого списка. Свинцовый шар подняли на некоторую высоту над свинцовой плитой и отпустили (рис. а). При падении (А)__________ энергия…

1. 1
   Во время падения скорость шара возрастает, поэтому возрастает его кинетическая энергия.
2. 2
   Высота шара над плитой уменьшается, поэтому уменьшается его потенциальная энергия.

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Теплопередача через материалы

Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка. Возьмём две одинаковые стеклянные банки и одну из них закутаем в шерстяной шарф (см. рисунок). Нальём в…

1. 1
   Шерстяной шарф уменьшает передачу теплоты от тёплого помещения к воде, поэтому вода в банке с шарфом нагревается медленнее.
2. 2
   Через некоторое время температура воды в банке с шарфом будет ниже, чем в банке без шарфа. Для пропуска А подходит слово «низкая» — 2.

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Изменение внутренней энергии

Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка. Внутреннюю энергию тела можно изменить двумя путями: совершением механической работы или (А) __________…

1. 1
   Внутреннюю энергию можно изменить совершением механической работы или теплопередачей.
2. 2
   При совершении работы над телом его внутренняя энергия увеличивается.

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Тепловое расширение шарика

В процессе нагревания стальной шарик перестал пролезать сквозь металлическое кольцо (см. рисунок). В процессе нагревания стального шарика наблюдается явление (А)__________, связанное с увеличением…

1. 1
   При нагревании расстояния между частицами стали в среднем увеличиваются, поэтому шарик расширяется. Это явление называется тепловым расширением.
2. 2
   Нагревание приводит к увеличению скорости теплового движения частиц.

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Теплоизоляция шерстяным шарфом

Возьмём две одинаковые стеклянные банки и одну из них закутаем в шерстяной шарф (см. рисунок). Нальём в обе банки одинаковое количество горячей воды и поставим банки в холодное помещение. Если через…

1. 1
   Шерстяной шарф уменьшает передачу тепла от горячей воды в холодное помещение, поэтому вода в этой банке остывает медленнее.
2. 2
   Через некоторое время температура воды в банке с шарфом будет более высокой.

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Изменение внутренней энергии

Внутреннюю энергию тела можно изменить двумя путями: совершением механической работы или теплопередачей. Если работу совершает само тело, его внутренняя энергия изменяется. Рассмотрим опыт: в…

1. 1
   Внутренняя энергия изменяется либо при совершении механической работы, либо при теплопередаче.
2. 2
   Если работу совершает само тело, его внутренняя энергия уменьшается, так как энергия расходуется на работу.

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Охлаждение морса льдом

Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка. Для охлаждения горячего морса в кастрюле до 10 °С используют лёд: в первом случае лёд кладут вниз, под…

1. 1
   При охлаждении морса снизу холодные слои жидкости находятся внизу и не поднимаются вверх. Поэтому перемешивание жидкости практически не происходит, и охлаждение идёт медленнее, чем при охлаждении сверху.
2. 2
   Так как холодные слои остаются внизу, охлаждение морса в первом случае происходит преимущественно за счёт теплопроводности.

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Изменение внутренней энергии

Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова из приведённого списка. Свинцовый шар подняли на некоторую высоту над свинцовой плитой и отпустили (рис. а). После того как шар ударился о…

1. 1
   При ударе свинцовый шар и плита изменяют форму, то есть деформируются.
2. 2
   Из-за изменения взаимного расположения частиц изменяется потенциальная энергия их взаимодействия.$$E_{\text{пот}}$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Удельная теплоёмкость вещества

По результатам нагревания тела массой 5 кг, первоначально находившегося в кристаллическом состоянии, построен график зависимости температуры этого тела от полученного им количества теплоты. Считая…

1. 1
   Для определения удельной теплоёмкости рассматриваем первый наклонный участок графика: на нём тело нагревается в твёрдом состоянии, а температура возрастает от $30\ ^\circ\text{С}$ до $80\ ^\circ\text{С}$.$$\Delta t = 80 - 30 = 50\ ^\circ\text{С}$$
2. 2
   По графику на нагревание тела до начала плавления затрачено $300\ \text{кДж}$ теплоты.$$Q = 300\ \text{кДж} = 300000\ \text{Дж}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде